CN102045724A - 用于高速分组接入的小区间干扰协调方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于HSPA的小区间干扰协调方法及装置，该方法包括：基站获取本小区内各用户的空间位置信息，并根据空间位置信息得到本小区内各区域的用户集合，其中，每个小区被划分为预定块数的区域；基站根据区域选择规则选择目标调度区域，区域选择规则规定了相邻小区在同一时刻不选择正对区域；基站提高目标调度区域用户集合中的所有用户的调度优先级。本发明有效地减少了小区间干扰，从而大幅度提高了用户吞吐量，进而提高了整个系统性能，克服了相关技术中小区间干扰协调方法的灵活度较低，性能增益有限的问题。

Description

用于高速分组接入的小区间干扰协调方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种用于HSPA(High Speed Packet Access，高速分组接入)的小区间干扰协调方法及装置。

背景技术

HSPA引入了16QAM高阶调制、AMC(Adaptive Modulation and Coding，自适应调制和编码)、HARQ(Hybrid Automatic Repeat request，混合式自动重送请求)、NodeB(节点B)快速调度等关键技术，有效地提高了下行数据速率和系统对数据业务接入的能力。HSPA的引入提升了小区的下行负载，导致小区干扰升高，多小区用户之间存在同频干扰，特别是对于小区边缘用户，邻小区带来的干扰大大降低了边缘用户的性能。

目前，解决小区间干扰的技术分为三类：干扰随机化、干扰消除以及干扰协调。干扰随机化只是白化了干扰，所带来的SIR(Signal Interference Radio，信干比)改善有限；干扰消除通过在用户端利用处理增益进行干扰抑制，复杂度高，且仅能对一些强干扰进行抑制；干扰协调是通过小区间的协调对一个小区的可用资源进行某种限制，以提高邻小区在这些资源上的SIR、小区边缘的数据速率和覆盖。资源包括时域和频域资源以及发射功率。干扰协调技术使用灵活，实现简单，效果较理想，成为减小小区间干扰的主流技术。

HSPA技术引入快速调度，是为了在充分利用瞬时信道状况的条件下为各用户分配时隙资源和码域资源，为合适的用户提供高速率数据传输，利用用户分集来提高系统吞吐量，同时兼顾公平性。

结合调度技术，改变用户调度策略，对每个小区的用户合理分配资源，可达到小区间干扰协调的目的。

相关技术中提供了一种用于HSPA的小区间干扰协调方法，该方法包括静态和非静态的干扰协调，主要是基于时间和频率上的软复用方法。

发明人发现相关技术中小区间干扰协调方法的灵活度较低，性能增益有限。

发明内容

本发明旨在提供一种用于HSPA的小区间干扰协调方法及装置，能够解决相关技术中小区间干扰协调方法的灵活度较低，性能增益有限的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于HSPA的小区间干扰协调方法，包括以下步骤：基站获取本小区内各用户的空间位置信息，并根据空间位置信息得到本小区内各区域的用户集合，其中，每个小区被划分为预定块数的区域；基站根据区域选择规则选择目标调度区域，区域选择规则规定了相邻小区在同一时刻不选择正对区域；基站提高目标调度区域用户集合中的所有用户的调度优先级。

优选地，在上述的方法中，在基站获取本小区内各用户的空间位置信息之前，还包括：无线网络控制器(Radio Network Controller，简称为RNC)确定预定块数，并为每个小区配置区域选择规则。

优选地，在上述的方法中，为每个小区配置区域选择规则包括：为每个小区配置相同的区域选择规则。

优选地，在上述的方法中，为每个小区配置区域选择规则包括：为每个小区配置由各小区联合优化得到的最优或次优的区域选择规则。

优选地，在上述的方法中，在为每个小区配置区域选择规则之后，还包括：对区域选择规则进行动态调整。

优选地，在上述的方法中，空间位置信息包括以下至少之一：波达角(Direction of Arrival，简称DOA)信息；全球定位系统(Global Position System，简称GPS)定位信息；信道质量信息；路损信息。

优选地，在上述的方法中，提高目标调度区域用户集合中的所有用户的调度优先级包括：对所有用户的原型调度优先级因子进行空域加权值叠加。

优选地，在上述的方法中，在基站提高目标调度区域用户集合中的所有用户的调度优先级之后，还包括：根据空间位置信息将所有用户划分为中心用户与边缘用户；降低中心用户的发射功率或提高边缘用户的发射功率。

优选地，在上述的方法中，对于高速下行分组接入(High Speed Downlink Packages Access，简称为HSDPA)，由基站降低中心用户的发射功率或提高所述边缘用户的发射功率；对于高速上行分组接入(High Speed Uplink Packages Access，简称为HSUPA)，由中心用户自行降低其发射功率，或由边缘用户自行提高其发射功率。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种用于HSPA的小区间干扰协调装置，包括：信息获取模块，用于获取本小区内各用户的空间位置信息，并根据空间位置信息得到本小区内各区域的用户集合，其中，每个小区被划分为预定块数的区域；区域选择模块，用于根据区域选择规则选择目标调度区域，区域选择规则规定了相邻小区在同一时刻不选择正对区域；调度优先级调整模块，用于提高目标调度区域用户集合中的所有用户的调度优先级。

优选地，在上述的装置中，还包括：用户划分模块，用于根据空间位置信息将所有用户划分为中心用户与边缘用户；发射功率调整模块，用于调整中心用户或边缘用户的发射功率。

上述实施例中进行区域选择遵循的区域选择规则规定了相邻小区在同一时刻不选择正对区域，从而避免了相邻小区同时选择正对区域的情况，由于结合了空域和时域信息来进行空时协同调度，无需小区基站间进行信息交互，有效地减少了小区间干扰，从而大幅度提高了用户吞吐量，进而提高了整个系统性能，所以克服了相关技术中小区间干扰协调方法的灵活度较低，性能增益有限的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明第一实施例的干扰协调方法的流程图；

图2示出了根据本发明第二实施例的干扰协调方法的流程图；

图3示出了HSPA三叶草小区的拓扑结构图；

图4示出了根据本发明第三实施例的区域选择规则的示意图；

图5示出了根据本发明第四实施例的区域选择规则的示意图；

图6示出了根据本发明第五实施例的干扰协调装置的结构图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图1示出了根据本发明第一实施例的干扰协调方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤101，基站获取本小区内各用户的空间位置信息，并根据空间位置信息得到本小区内各区域的用户集合，其中，每个小区被划分为预定块数的区域；

步骤102，基站根据区域选择规则选择目标调度区域，区域选择规则规定了相邻小区在同一时刻不选择正对区域；

步骤103，基站提高目标调度区域用户集合中的所有用户的调度优先级。

本实施例首先根据空间位置信息判断每个用户的归属区域，进而得到小区内每块区域的用户集合，然后根据区域选择规则来选择目标调度区域，最后提高目标调度区域中的所有用户的调度优先级，由于进行区域选择遵循的区域选择规则规定了相邻小区在同一时刻不选择正对区域，从而避免了相邻小区同时选择正对区域的情况，由于结合了空域和时域信息来进行空时协同调度，无需小区基站间进行信息交互，有效地减少了小区间干扰，从而大幅度提高了用户吞吐量，进而提高了整个系统性能，所以克服了相关技术中小区间干扰协调方法的灵活度较低，性能增益有限的问题。

优选地，在上述的方法中，在步骤101之前，还包括：RNC确定预定块数，并为每个小区配置区域选择规则。

本实施例中由RNC预先确定对每个小区进行空间区域划分的预定块数，并为每个小区配置区域选择规则，此规则决定了每个小区对调度区域进行选择的优先顺序，由于规定了相邻小区在同一时刻不选择正对区域，故保证了相邻小区在相同时刻不会选择正对区域。本实施例由RNC对各小区的区域划分块数与区域选择规则进行统一配置，便于对小区间干扰协调进行统筹控制。

优选地，在上述的方法中，为每个小区配置区域选择规则包括：为每个小区配置相同的区域选择规则。这样做，简单易行地实现了相邻小区对正对区域的错开调度。

优选地，在上述的方法中，为每个小区配置区域选择规则包括：为每个小区配置由各小区联合优化得到的最优或次优的区域选择规则。本实施例中制定的区域选择规则是由各小区联合优化得到的最优或次优的区域选择规则，这样做，使得区域选择规则的制定综合考虑了各小区的情况，有利于提高小区间干扰协调的效果。

优选地，在上述的方法中，在为每个小区配置区域选择规则之后，还包括：对区域选择规则进行动态调整。

RNC为每个小区配置的区域选择规律可以是静态配置的，也可以是像本实施例中这样根据实际情况、按一定规律动态配置，只需要保证相同时刻相邻小区正对区域错开选择即可。这样做，使得当实际情况变化时，区域选择规则可及时地作出调整，从而适用于更多的应用场景，扩大了其应用范围。

优选地，在上述的方法中，空间位置信息包括以下至少之一：DOA信息；GPS定位信息；信道质量信息；路损信息。

本实施例中的空间位置信息可以是DOA信息、GPS定位信息、信道质量信息以及路损信息，但也不限于此。上述空间位置信息为基站判断小区中每个用户的归属区域提供了依据。

优选地，在上述的方法中，步骤103包括：对所有用户的原型调度优先级因子进行空域加权值叠加。

本实施例中通过引入空域加权来提高用户调度优先级，即对所有用户的原型调度优先级因子进行空域加权值叠加，然而对优先级因子的计算策略并无限制，可以是RR(Round Robin，轮询调度)、PF(Proportional-Fair，比例公平)或者MAX C/I(最大载干比)等调度策略。这样做，使得本实施例的调度优先级调整广泛适用于各种原型调度优先级计算策略，即适用范围较广。

优选地，在上述的方法中，在步骤103之后，还包括：根据空间位置信息将目标调度区域的所有用户划分为中心用户与边缘用户；降低中心用户的发射功率。

本实施例首先根据空间位置信息对当前选择的目标调度区域中的用户划分为小区中心用户和边缘用户两类，然后对小区中心用户或边缘用户进行发射功率调整，比如降低中心用户的发射功率，并保持边缘用户发射功率不变。这样做，大幅度提高了边缘用户的吞吐量，从而提高了整个系统的性能。

优选地，在上述的方法中，对于HSDPA，降低中心用户的发射功率包括：基站降低中心用户的发射功率。本实施例由基站侧对本小区所选择的中心用户进行发射功率调整，这样做，使得发射功率调整更符合HSDPA的实际情况。

优选地，在上述的方法中，对于HSUPA，降低中心用户的发射功率包括：中心用户自行降低其发射功率。本实施例由中心用户对自身的发射功率进行调整，这样做，使得发射功率调整更符合HSUPA的实际情况。

优选地，在上述的方法中，在步骤103之后，还包括：根据空间位置信息将所有用户划分为中心用户与边缘用户；提高边缘用户的发射功率。

本实施例首先根据空间位置信息对当前选择的目标调度区域中的用户划分为小区中心用户和边缘用户两类，然后对小区中心用户或边缘用户进行发射功率调整，比如提高边缘用户发射功率，并保持中心用户发射功率不变。这样做，大幅度提高了边缘用户的吞吐量，从而提高了整个系统的性能。

优选地，在上述的方法中，对于HSDPA，提高边缘用户的发射功率包括：基站提高边缘用户的发射功率。本实施例由基站侧对本小区所选择的边缘用户进行发射功率调整，这样做，使得发射功率调整更符合HSDPA的实际情况。

优选地，在上述的方法中，对于HSUPA，提高边缘用户的发射功率包括：边缘用户自行提高其发射功率。本实施例由边缘用户对自身的发射功率进行调整，这样做，使得发射功率调整更符合HSUPA的实际情况。

图2示出了根据本发明第二实施例的干扰协调方法的流程图，本实施例中的HSPA小区数为N，每小区中的用户数为Ku，该方法包括以下步骤：

步骤201，RNC预先确定每个小区按空间划分区域块数L，并且给每个小区配置空间区域选择规则，区域选择规则的制定要保证相邻小区避开同时选择正对区域，可给每个小区配置相同的区域选择规则，也可以由各小区联合优化得到最优或次优的配置，每个小区对应的区域选择规则可以是静态配置，也可以按一定规律动态配置；

对于静态配置，小区i的区域选择规则记为εⁱ，i＝1，...N，εⁱ为一个1×L的数组，若当前TTI(Transmission Time Interval，传输时间间隔)标号记为m，则每个小区的区域选择规则为：

选择区域标号为l＝εⁱ(d)，其中，d＝(m-1)mod L+1，i＝1，...N；

对于动态配置，区域选择规则将随TTI变化，记为

i＝1，...N，则由

计算得到当前TTI小区i选择的区域标号l。

步骤202，小区i的基站获取该小区内Ku个用户的空间位置信息：i＝1，...N；

步骤203，小区i的基站侧根据本小区的用户空间位置信息Sⁱ判断每个用户的归属区域，获得每块区域的用户集合

j＝1，...L，i＝1，...N；

步骤204，基站侧选择区域l＝εⁱ(d)，其中

为第i个小区的基站在当前时刻t的发送帧帧号，对集合

i＝1，...N中的用户进行优先调度：设由传统调度算法计算出的各用户调度优先级为

对中的用户的调度优先级加权，空域加权权值为w，则用户调度优先级更新为：

步骤205，对

i＝1，...N中的用户根据其空间位置信息划分为小区中心用户和边缘用户两类，对小区中心用户或边缘用户进行发射功率调整：中心用户降低发射功率，边缘用户发射功率不变，或者中心用户发射功率不变，边缘用户提高发射功率。

本实施例通过空时协同错开调度相邻小区正对区域的用户，从而降低了小区间的干扰。

图3示出了HSPA三叶草小区的拓扑结构图，图3中的三个相邻扇区为三叶草结构，扇区数为N，每扇区中的用户数为Ku。

图4示出了根据本发明第三实施例的区域选择规则的示意图，本实施例用于HSDPA，其中每个小区按空间划分为4块区域，1、2、3、4代表区域标号，每个小区在同一时刻选择相同编号的区域，根据用户DOA获取每块区域的用户索引，用户被划分为了四类，且按DOA方式判断各用户的区域归属。每个小区按照相同且固定的区域选择规则，即按区域标号从小到大顺序选择，εⁱ＝{1，2，3，4}，i＝1，...N；原型调度算法采用RR(轮询)，用户发射功率为

本实施例的小区间干扰协调方法包括以下步骤：

步骤401，RNC给每个小区配置区域选择规则εⁱ＝{1，2，3，4}，i＝1，...N，即每个基站依次选择本小区的第1、2、3、4块区域；

步骤402，小区i(i＝1，2，...N)的基站侧获取本小区内各用户的DOA θ_i以及周期性测量用户的平均CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)信息；

步骤403，小区i(i＝1，2，...N)的基站侧根据用户DOA判断其区域归属，用于判别用户类别的DOA门限为-30°、0°和30°，θ_i＞30°的用户归为第1块区域，用户集合记为

0＜θ_i≤30°的用户归为第2块区域，用户集合记为

-30°＜θ_i≤0用户归为第3块区域，用户集合记为

θ_i≤-30°的用户归为第4块区域，用户集合记为

步骤404，基站侧选择当前优先调度的空间区域l＝εⁱ(d)，其中

为第i个小区的基站在当前时刻t的发送帧帧号。第l块区域的用户集合为

采用RR算法(循环的调度每个用户)，基站计算小区i中每个用户的优先级因子

对

中的用户进行调度优先级加权，得到加权后的调度优先级为：

步骤405，小区i(i＝1，2，...N)的基站端根据用户CQI信息将中的用户划分为小区中心和边缘用户两类：CQI低于一定门限的用户归为小区边缘用户，边缘用户集合记为

其他用户则归为小区中心用户；然后小区i的基站端对第l块区域中的边缘用户进行发射功率抬升，即

本实施例实现了用于HSDPA的小区间干扰协调。

图5示出了根据本发明第四实施例的区域选择规则的示意图，本实施例用于HSUPA，其中每个小区按空间划分为2块区域，1、2代表区域标号，每个小区在同一时刻选择相同编号的区域，按DOA方式判断各用户的区域归属。根据用户DOA获取每块区域的用户索引，用户被划分为了两类。每个小区按照相同且固定的区域选择规则，即按区域标号从小到大顺序选择，εⁱ＝{1，2}，i＝1，...N；原型调度算法采用PF(比例公平)，用户发射功率为

本实施例的小区间干扰协调方法包括以下步骤：

步骤501，RNC给每个小区配置区域选择规则εⁱ＝{1，2}，i＝1，...N，即每个基站依次选择本小区的第1、2块区域；

步骤502，小区i(i＝1，2，...N)的基站端获取本小区内各用户的DOA θ_i以及用户到本小区及邻小区路损差snpl；

步骤503，小区i(i＝1，2，...N)的基站侧根据用户DOA判断其区域归属，用于判别用户类别的DOA门限为-30°和30°，-30°＜θ_i≤30°的用户归为第一块区域，用户集合记为

θ_i≤-30°或者θ_i＞30°的用户归为第二块区域，用户集合记为

步骤504，基站侧选择当前优先调度的空间区域l＝εⁱ(d)，其中

为第i个小区的基站在当前时刻t的发送帧帧号。第l块区域的用户集合为

采用PF算法，基站计算小区i中每个用户的优先级因子

(k＝1，2...Ku)，

对

中的用户进行调度优先级加权，得到加权后的调度优先级

为： ${{\mathrm{CSP}}_k^i}^{\′}={\mathrm{CSP}}_k^i+w,k\∈U_l^i;$

步骤505，小区i(i＝1，2，...N)的基站端根据用户snpl信息将

中的用户划分为小区中心和边缘用户两类：snpl低于一定门限的用户归为小区边缘用户，边缘用户集合记为其他用户归为小区中心用户；然后小区i的基站端对第l块区域中的边缘用户进行功率抬升，即

本实施例实现了用于HSUPA的小区间干扰协调。

图6示出了根据本发明第五实施例的干扰协调装置的结构图，该装置包括：

信息获取模块601，用于获取本小区内各用户的空间位置信息，并根据空间位置信息得到本小区内各区域的用户集合，其中，每个小区被划分为预定块数的区域；

区域选择模块602，用于根据区域选择规则选择目标调度区域，区域选择规则规定了相邻小区在同一时刻不选择正对区域；

调度优先级调整模块603，用于提高目标调度区域用户集合中的所有用户的调度优先级。

本实施例首先采用信息获取模块601根据空间位置信息得到小区内每块区域的用户集合，然后采用区域选择模块602根据区域选择规则来选择目标调度区域，最后采用调度优先级调整模块603提高目标调度区域中的所有用户的调度优先级，由于进行区域选择遵循的区域选择规则规定了相邻小区在同一时刻不选择正对区域，从而避免了相邻小区同时选择正对区域的情况，由于结合了空域和时域信息来进行空时协同调度，无需小区基站间进行信息交互，有效地减少了小区间干扰，从而大幅度提高了用户吞吐量，进而提高了整个系统性能，所以克服了相关技术中小区间干扰协调方法的灵活度较低，性能增益有限的问题。

优选地，在上述的装置中，还包括：用户划分模块，用于根据空间位置信息将所有用户划分为中心用户与边缘用户；发射功率调整模块，用于调整中心用户或边缘用户的发射功率。

本实施例首先采用用户划分模块根据空间位置信息对当前选择的目标调度区域中的用户划分为小区中心用户和边缘用户两类，然后采用发射功率调整模块对小区中心用户或边缘用户进行发射功率调整，比如降低重心用户发射功率，并保持边缘用户发射功率不变；或者提高边缘用户发射功率，并保持中心用户发射功率不变。这样做，大幅度提高了边缘用户的吞吐量，从而提高了整个系统的性能。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例有效地减少了小区间干扰，从而大幅度提高了边缘用户吞吐量，进而提高了整个系统性能。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于高速分组接入的小区间干扰协调方法，其特征在于，包括以下步骤：

基站获取本小区内各用户的空间位置信息，并根据所述空间位置信息得到本小区内各区域的用户集合，其中，每个小区被划分为预定块数的所述区域；

所述基站根据区域选择规则选择目标调度区域，所述区域选择规则规定了相邻小区在同一时刻不选择正对区域；

所述基站提高所述目标调度区域用户集合中的所有用户的调度优先级。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基站获取本小区内各用户的空间位置信息之前，还包括：

无线网络控制器确定所述预定块数，并为所述每个小区配置所述区域选择规则。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，为所述每个小区配置所述区域选择规则包括：

为所述每个小区配置相同的区域选择规则。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，为所述每个小区配置所述区域选择规则包括：

为所述每个小区配置由各小区联合优化得到的最优或次优的区域选择规则。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在为所述每个小区配置所述区域选择规则之后，还包括：

对所述区域选择规则进行动态调整。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空间位置信息包括以下至少之一：

波达角信息；

全球定位系统的定位信息；

信道质量信息；

路损信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提高所述目标调度区域用户集合中的所有用户的调度优先级包括：

对所述所有用户的原型调度优先级因子进行空域加权值叠加。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基站提高所述目标调度区域用户集合中的所有用户的调度优先级之后，还包括：

根据所述空间位置信息将所述所有用户划分为中心用户与边缘用户；

降低所述中心用户的发射功率或提高所述边缘用户的发射功率。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对于高速下行分组接入，由所述基站降低所述中心用户的发射功率或提高所述边缘用户的发射功率；对于高速上行分组接入，由所述中心用户自行降低其发射功率，或由所述边缘用户自行提高其发射功率。

10.一种用于高速分组接入的小区间干扰协调装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取本小区内各用户的空间位置信息，并根据所述空间位置信息得到本小区内各区域的用户集合，其中，每个小区被划分为预定块数的所述区域；

区域选择模块，用于根据区域选择规则选择目标调度区域，所述区域选择规则规定了相邻小区在同一时刻不选择正对区域；

调度优先级调整模块，用于提高所述目标调度区域用户集合中的所有用户的调度优先级。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：

用户划分模块，用于根据所述空间位置信息将所述所有用户划分为中心用户与边缘用户；

发射功率调整模块，用于调整所述中心用户或边缘用户的发射功率。

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